[发明专利]一种考虑系统燃气和火电机组特性的储能优化配置方法

说明书

本发明涉及一种考虑系统燃气和火电机组的储能优化配置方法。该方法：首先根据历史数据，对新能源发电机组出力进行预测，构造新能源发电机组出力典型场景集，结合负荷波动特性，构建电力系统负荷场景集；分析燃气机组和火电机组启停阶段的运行特性，建立状态转移方程组，明确状态建转移条件，建立燃气机组和火电机组的启停阶段运行的状态转移模型，实现燃气机组和火电机组启停阶段运行过程中不同状态间的转移和切换；根据系统及运行参数，在考虑风电消纳目标的基础上，以相关投资和运行总费用最小为目标，构建考虑燃气机组和火电机组爬坡能力和多阶段状态转移的储能优化配置模型；求解上述电力系统储能优化配置问题，得电力系统储能优化配置方案。

技术领域

本发明属于电力系统规划技术领域，特别涉及一种考虑系统燃气和火电机组特性的储能优化配置方法。

背景技术

粗放的经济发展模式所带来的环境问题使得可再生能源因其绿色环境友好性(如风能)备受关注。大规模清洁能源接入势必改善环境的同时也为电力系统的运行带来了新的挑战，如电力系统调峰压力日益加大，系统调峰已成为电力系统调度运行的新难题之一，调峰能力不足已成为制约清洁能源消纳能力的主要因素。一方面，电网需要具备更灵活的运行方式，提高电力系统的调节能力；另一方面，在电力系统规划规划过程中(尤其是包括储能在内的灵活性资源)需要充分考虑可再生能源的波动性和间歇性，使得电网具备主动接入清洁能源的能力。

为应对新能源接入所带来的不确定性，相较于传统运行方式，电力系统需要更多的备用资源。目前，电力系统解决备用优化问题时还未考虑系统中各资源在运行过程中是否具备接受系统备用调度用指令的能力。为解决上述问题，需要充分考虑系统各资源的运行特性(如机组需要考虑启停机特性和爬坡特性，储能需要考虑对SOC范围的限制等)，进而提出更精细化的运行模型。

基于此，本发明综合考虑燃气和火电机组启停阶段运行特性和爬坡能力，提出一种考虑系统燃气和火电机组爬坡能力和多阶段状态转移的储能优化配置方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种考虑系统燃气和火电机组特性的储能优化配置方法，该方法能够表征燃气机组和火电机组运行时各状态之间的相互切换、转移关系，同时差异化表征火电机组不同启动类型下的功率轨迹和运行特性。同时考虑电力系统运行备用问题，综合考虑储能与机组共同为系统提供旋转备用的情况更符合实际运行情况，更符合实际情况，同时实用性更强。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种考虑系统燃气和火电机组特性的储能优化配置方法，包括如下步骤，

S1、首先根据历史数据，对新能源发电机组出力进行预测，构造新能源发电机组出力典型场景集，结合负荷波动特性，构建电力系统负荷场景集；

S2、分析燃气机组和火电机组启停阶段的运行特性，建立状态转移方程组，明确状态建转移条件，建立燃气机组和火电机组的启停阶段运行的状态转移模型，实现燃气机组和火电机组启停阶段运行过程中不同状态间的转移和切换；

S3：根据系统及运行参数，在考虑风电消纳目标的基础上，以相关投资和运行总费用最小为目标，构建考虑燃气机组和火电机组爬坡能力和多阶段状态转移的储能优化配置模型；

S4：求解上述电力系统储能优化配置问题，求得电力系统储能优化配置方案。

在本发明一实施例中，所述步骤S1具体实现如下：

风电出力和负荷的不确定性主要考虑风速和负荷预测的偏差，认为各自的偏差均负荷正态分布；风速和负荷的真实值均可由预测期望值和预测误差之后表示；形式如下：

式中：v(t)、P_L(t)分别为风速和负荷的真实值；分别为风速和负荷预测期望值；e_v(t)、e_L(t)分别为风速和负荷预测误差，二者均服从概率分布；